Este documento describe una lección sobre el experimento histórico de Jean Baptiste van Helmont sobre el crecimiento de las plantas. La profesora dividió a las estudiantes en grupos para que analizaran el experimento, formularan hipótesis y sacaran conclusiones. Luego comparó sus respuestas y reflexionó sobre cómo mejorar la enseñanza de habilidades científicas.

1. LA AVENTURA DE ENSEÑAR CIENCIAS NATURALES

2. “ El sauce de van Helmont” 7° año “A” Prof. María Victoria Tonello - COLEGIO SANTA ROSA Tucumán, 24 de Junio de 2011

5. Introducción del tema A principios del siglo XVII un investigador belga llamado Jean Baptiste van Helmont se preguntaba sobre el origen del alimento que consumían las plantas. Van Helmont diseñó un experimento para averiguarlo. Relataré el experimento en el pizarrón, las alumnas lo registrarán en la carpeta.

9. PUESTA EN COMÚN Pregunta a responder Hipótesis Resultados Conclusiones GRUPO 1 ¿Será que la planta se alimenta de la tierra que está en la maceta? Quería demostrar que la planta a lo largo del tiempo aumenta de peso. El sauce pesaba 84,59 kg y la tierra pesaba 99,5 kg. La planta sí se alimenta de la tierra que está en la maceta y esto le permite crecer. GRUPO 2 ¿Absorberá la planta los nutrientes de la tierra? El supone que la planta absorberá los nutrientes. La planta creció y aumentó su peso y el suelo disminuyó su peso. Su hipótesis fue verdadera: la planta absorbió los nutrientes y así su peso aumentó. GRUPO 3 Después de 5 años, ¿la planta subirá o bajará de peso? Si plantaba un sauce en una maceta y lo tapaba para poder regarlo él, con agua de lluvia, iba a crecer El sauce pasó a 84,59 kg y la tierra a 99,5 kg. La tierra bajó de peso porque el sauce absorbió sus minerales

10. Pregunta a responder Hipótesis Resultados Conclusiones GRUPO 4 ¿Qué le pasará a la planta? La planta cambiará de peso La planta a través de los años aumentó de peso y la tierra bajó de peso La hipótesis era verdadera: la planta aumentó de peso. GRUPO 5 ¿Qué le pasaría al peso de la planta? Ambos pesos cambiarían El suelo pesaba 99,5 kg y el sauce 84,59 kg. El suelo disminuyó de peso y el sauce aumentó de peso y creció. GRUPO 6 ¿Será posible que la tierra disminuya su peso? Es posible que la tierra pierde nutrientes cuando la planta crece. La tierra disminuyó su peso y la planta aumentó su peso. El sauce sube su peso porque absorbe nutrientes y proteínas de la tierra , la tierra bajó de peso porque pasó parte de los nutrientes y proteínas al sauce.

11. ANÁLISIS DE LA PUESTA EN COMÚN ¿Cuál era la pregunta que quería responder van Helmont al realizar este experimento? Al formular la pregunta, los grupos 3, 5 y 6 hacen referencia a variaciones en el peso de la planta y del suelo. El grupo 4 simplemente se pregunta qué le pasará a la planta, mientras que los grupos 1 y 2 suponen que la pregunta detrás del experimento está relacionada con la alimentación de la planta y la absorción de nutrientes. Podemos considerar que estas últimas son las más acertadas, porque tienen en cuenta el diseño experimental. En cambio en los demás grupos la pregunta planteada no justifica por qué van Helmont regó la planta con agua de lluvia, para qué pesa el suelo o la planta, o por qué tapa la boca de la maceta. “ Los científicos no consiguen sus respuestas simplemente pensando: de alguna manera deben obtenerlas de la realidad” (G. Gellon, La ciencia en el aula). Los científicos se plantean preguntas sobre la realidad, las mismas son esenciales en el quehacer científico. Llamamos preguntas investigables a aquellas que pueden ser respondidas a partir de la realización de un experimento. Seguramente no se aprende en una clase a formular este tipo de preguntas, por eso es necesario brindar oportunidades a lo largo del año para hacerlo, y aprender a diferenciar las preguntas investigables de las que no lo son.

12. La hipótesis del grupo 6, a diferencia de los demás grupos, explica los cambios en el peso del suelo a partir de la absorción de nutrientes por parte de la planta a medida que la misma crece. El grupo 3 plantea como hipótesis que la planta va a crecer pero no relaciona el crecimiento con el aumento de peso de la planta. Para los grupos 4 y 5 la planta simplemente cambiará de peso, y para las integrantes del grupo 1 el peso aumentará. Las alumnas del grupo 2 piensan que el investigador supone que la planta absorberá nutrientes, sin relacionarlo con los cambios de peso. “ Una hipótesis no es una adivinanza descabellada, sino una suposición basada en la experiencia previa, los datos disponibles y el sentido común” (G. Gellon, La ciencia en el aula). Toda hipótesis debe ser validada por la observación y la experimentación y permite realizar predicciones. La hipótesis (respuesta posible) surge para responder una pregunta, puede plantearse más de una hipótesis pero las mismas están en relación a la pregunta. La formulación de hipótesis en el aula es un hábito a ejercitar, al igual que el hacer predicciones en base a la hipótesis formulada.

13. Los resultados describen los cambios observados al cabo de 5 años. Algunos grupos (1, 3 y 5) lo hacen en forma cuantitativa y los otros (2, 4 y 6) sólo cualitativamente. Es importante hacer notar que las mediciones forman parte de la observación y permiten mayor precisión al comparar los resultados. (El crecimiento de la planta es fácilmente apreciable, pero ¿podría haber apreciado a simple vista van Helmont la disminución del suelo si no lo pesaba?) Algunos grupos tuvieron dificultades para diferenciar conclusiones y resultados. Mientras que un resultado es el estado final del diseño experimental, a la conclusión se llega a través del análisis del resultado teniendo en cuenta la hipótesis planteada.

14. A la luz de los conocimientos actuales sobre el proceso de fotosíntesis, la conclusión de Jean Baptiste van Helmont “ las plantas obtienen del suelo y del agua la materia necesaria para formar sus raíces, hojas, madera y corteza” puede parecer errónea. Sin embargo, responde a las evidencias que obtuvo de su diseño experimental. La comprensión de un proceso o de un fenómeno se construye con el aporte de diversas investigaciones a lo largo de muchos años. En el caso de la alimentación de las plantas, recién en 1845 Julius Mayer explica los pasos del proceso de fotosíntesis, integrando diversos aportes. Al elaborar la conclusión , el grupo 5 expone nuevamente los resultados. El grupo 4 llega a la conclusión de que la hipótesis es verdadera: la planta aumentó de peso (en la hipótesis habían planteado “la planta cambiará de peso”). Los cuatro grupos restantes hacen referencia en la conclusión a que el aumento de peso del sauce se debe a que la planta absorbe nutrientes / minerales / se alimenta de la tierra. A diferencia de los grupos 1 y 3, los grupos 6 y 2 suponen en la hipótesis el intercambio de nutrientes entre el suelo y la planta.

16. ¿COMO OBTENER INFORMACIÓN ACERCA DE LO QUE LAS ALUMNAS APRENDIERON? Diseñar una experiencia que permita comprobar que las plantas necesitan de la luz para vivir, definiendo la pregunta que guía el experimento, formulando la correspondiente hipótesis, anticipando los posibles resultados e interpretando los mismos. Analizar otro experimento histórico relacionado con el tema. Por ejemplo el realizado por Joseph Priestley con un ratón, una planta y una vela tapados por una campana de vidrio, el cual figura en diversos libros de texto.

20. AHORA SE TRATA DE … ENSEÑAR A NUESTROS NIÑOS A PENSAR CIENTÍFICAMENTE PARA CONSTRUIR UNA SOCIEDAD MÁS PARTICIPATIVA CON LAS HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA GENERAR IDEAS PROPIAS Y DECIDIR SU RUMBO GENERAR ESPACIOS QUE DESAFÍEN A NUESTROS ALUMNOS A EXPLORAR Y LOS PONGAN FRENTE A SITUACIONES QUE LES DESPIERTEN EL DESEO DE CONOCER MÁS Y DE COMPRENDER CÓMO FUNCIONA LA NATURALEZA TENER EN CLARO LO QUE QUEREMOS LOGRAR EN NUESTRAS CLASES CON NUESTROS ALUMNOS

21. … por la aventura de aprender!